气态物料的配料系统.pdf

本发明公开了一种气态物料的配料系统，包括与配料罐连通的WF6供料装置、HF供料装置、N2供料装置，WF6供料装置包括通过管道和阀门依次相通的WF6供料容器、WF6稳压罐、WF6质量流量计、配料罐，所述的HF供料装置包括通过管道和阀门依次相通的HF供料容器、HF稳压罐、HF质量流量计、标准体积罐、配料罐，N2供料装置包括通过管道和阀门依次相通的N2供料容器、N2稳压罐、N2质量流量计、标准体积罐、配料罐，本发明实现了各物料的定量调整与供给，保证了进入配料罐的物料流量与各自的含量是稳定不变的，分别采用质量法控制WF6的流量和体积法控制HF、N2的流量，控制精度和控制难度，阀门W7与阀门N4的使用，使本发明可以满足大物料漏率的要求。

权利要求书
1.  一种气态物料的配料系统，其特征在于：包括WF6供料装置（1）、HF供料装置（2）、N2供料装置（3）并行连接到管道（6）中，并与配料罐（4）连通，所述的WF6供料装置（1）包括通过管道（6）和阀门依次相通的WF6供料容器（5）、WF6稳压罐（7）、WF6质量流量计（9）、配料罐（4），所述的HF供料装置（2）包括括通过管道（6）和阀门依次相通的HF供料容器（10）、HF稳压罐（11）、HF质量流量计（12）、标准体积罐（13）、配料罐（4），HF质量流量计（12）两端与W7阀门并行连通，所述的标准体积罐（13）包括四个接口，标准体积罐（13）的第一、第四接口两端与依次连通的W9阀门、Ⅳ号压力计（22）、W10阀门并行连通，所述的N2供料装置（3）包括通过管道（6）和阀门依次相通的N2供料容器（15）、N2稳压罐（16）、N2质量流量计（13）、标准体积罐（13）、配料罐（4），N2质量流量计（13）两端与N4阀门并行连通，标准体积罐（13）的第三、第四接口两端与依次连通的N6阀门、Ⅴ号压力计（23）、N7阀门并行连通，连接有真空泵机组（18）的收料容器（14）分别与HF稳压罐（11）、N2稳压罐（16）、标准体积罐（13）连通。

2.  根据权利要求1所述的气态物料的配料系统，其特征在于：收料容器（14）外部设置有Ⅱ号恒温装置（26），HF供料容器（10）外部设置有Ⅰ号恒温装置（25）。

说明书气态物料的配料系统
技术领域
本发明属于一种配料装置，具体涉及一种气态物料的配料系统。
背景技术
在对WF6进行生产过程中，会有一定量的轻杂质，如HF、N2、O2等，产生或渗漏进入产品中，因此需要对产出的WF6物料进行纯化处理。
在对分离上述WF6与轻杂质的试验研究过程中，需要模拟生产装置中的原料，定量配比的结果将直接影响试验结果的客观性与准确性。但是单纯的将WF6、HF、N2、O2静置在一个密闭的容器中时，上述气体会分层分布而非均布混合，导致流出容器的物料组成及含量不均匀，因此，上述配料方法并不能满足现有的需求。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种气态物料的配料系统。
本发明的技术方案是：一种气态物料的配料系统，包括WF6供料装置、HF供料装置、N2供料装置并行连接到管道中，并与配料罐连通，所述的WF6供料装置包括通过管道和阀门依次相通的WF6供料容器、WF6稳压罐、WF6质量流量计、配料罐，所述的HF供料装置包括括通过管道和阀门依次相通的HF供料容器、HF稳压罐、HF质量流量计、标准体积罐、配料罐，HF质量流量计两端与W7阀门并行连通，所述的标准体积罐包括四个接口，标准体积罐的第一、第四接口两端与依次连通的W9阀门、Ⅳ号压力计、W10阀门并行连通，所述的N2供料装置包括通过管道和阀门依次相通的N2供料容器、N2稳压罐、N2质量流量计、标准体积罐、配料罐，N2质量流量计两端与N4阀门并行连通，标准体积罐的第三、第四接口两端与依次连通的N6阀门、Ⅴ号压力计、N7阀门并行连通，连接有真空泵机组的收料容器分别与HF稳压罐、N2稳压罐、标准体积罐连通。
    收料容器外部设置有Ⅱ号恒温装置，HF供料容器外部设置有Ⅰ号恒温装置。
本发明实现了各物料的定量调整与供给，保证了进入配料罐的物料流量与各自的含量是稳定不变的，由于试验过程中三种物料的流量有较大的区别，因此分别采用质量法控制WF6的流量和体积法控制HF、N2的流量，能够提高流量的控制精度和控制难度，阀门W7与阀门N4的使用，使本发明可以满足大物料漏率的要求。
附图说明
图1 是本发明的整体结构示意图；
图2 是本发明中WF6的供料装置示意图；
图3 是本发明中HF的供料装置示意图；
图4 是本发明中N2的供料装置示意图。
     其中：
        1  WF6供料装置          2  HF供料装置
        3  N2供料装置           4  配料罐
        5  WF6供料容器          6  管道
        7  WF6稳压罐            8  手动微调阀门
        9  WF6质量流量计        10  HF供料容器
        11  HF稳压罐            12  HF质量流量计
        13 标准体积罐            14 收料容器
        15  N2供料容器          16  N2稳压罐
        17  N2质量流量计        18 真空泵机组
        19 Ⅰ号压力计           20 Ⅱ号压力计
        21  Ⅲ号压力计          22 Ⅳ号压力计
        23  Ⅴ号压力计          24 Ⅵ号压力计
        25  Ⅰ号恒温装置        26 Ⅱ号恒温装置
        27  Ⅶ号压力计
        F0~F5，W0~W10，N1~N7，WN1、WN2，WD、ND、WND1~WND3均为阀门。
具体实施方式
以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：
如图1所示，一种气态物料的配料系统，包括WF6供料装置1、HF供料装置2、N2供料装置3并行连接到管道6中，并与配料罐4连通。
如图2所示，所述的WF6供料装置1包括WF6供料容器5，WF6供料容器5的第一接口上设置有F0阀门，WF6供料容器5与WF6稳压罐7之间的管道6上依次设置有F1~F3阀门，WF6稳压罐7与配料罐4之间的管道6上依次设置有F4阀门、F5阀门、手动微调阀门8、WF6质量流量计12和Ⅶ号压力计27。
所如图3所示，述的HF供料装置2包括HF供料容器10，HF供料容器10的第一接口上设置有W0阀门，HF供料容器10与HF稳压罐11之间的管道6上依次设置有W1~W3阀门，HF稳压罐11与配料罐4之间的管道6上依次设置有W4阀门、W5阀门、AB段并联管路、BC段并联管路、WN2阀门和Ⅶ号压力计27，AB段并联管路包括由W7阀门组成的第一支路，由HF质量流量计12、W6阀门串联后组成的第二支路，BC段并联管路包括由W9阀门、Ⅳ号压力计22、W10阀门串联后组成的第一支路，设置在标准体积罐13第一接口处的W8阀门、第四接口处的WN1阀门组成第二支路，标准体积罐13第二接口处管道6处连接WND1阀门、WND2阀门和收料容器14，收料容器14另一接口的管道6上依次设置有WND3阀门、真空泵机组18，WD阀门一端与WND1阀门、WND2阀门之间的管道6连通，另一端与W4、W5之间的管道6连通。
如图4所示，所述的N2供料装置3包括N2供料容器15，N2供料容器15与配料罐4之间的管道6上依次设置有N1阀门、N2阀门、DE段并联管路、EF段并联管路、WN2阀门和Ⅶ号压力计27，DE段并联管路包括由N4阀门组成的第一支路，由N2质量流量计17、N3阀门串联后组成的第二支路，EF段并联管路包括由N6阀门、Ⅴ号压力计23、N7阀门串联后组成的第一支路，设置在标准体积罐13第三接口处的N5阀门、第四接口处的WN1阀门组成第二支路，标准体积罐13第二接口处管道6处连接WND1阀门、WND2阀门和收料容器14，收料容器14另一接口的管道6上依次设置有WND3阀门、真空泵机组18， N2稳压罐16的第一接口与N1阀门、N2阀门之间的管道6连通，第二接口与WND1阀门、WND2阀门之间的管道6连通。
收料容器14外部设置有Ⅱ号恒温装置26，HF供料容器10外部设置有Ⅰ号恒温装置25。
WF6稳压罐7、HF稳压罐11、N2稳压罐16、标准体积罐13侧壁处分别设置有Ⅰ号压力计19、Ⅱ号压力计20、Ⅲ号压力计24、Ⅵ号压力计24。
本发明的配料过程，包括以下步骤：
（ⅰ）向配料罐4中通入WF6气体
关闭所有阀门，阀门F0与WF6原始料瓶连通，向WF6供料容器5充入WF6，然后取下WF6原始料瓶，开启F1~F3阀门，当Ⅰ号压力计19的压力达到1500Pa~3000Pa时，开启F4阀门、F5阀门、手动微调阀门8使通过WF6质量流量计9的WF6质量流量达到要求10g/h~60g/h并通入到配料罐4中；
（ⅱ）对HF供料装置2抽空
开启真空泵机组18及WND1~WND3阀门，然后依次开启WD阀门、W4阀门、W5阀门、W6阀门、W7阀门、W8阀门、W9阀门、W10阀门、WN1阀门对HF供料装置2进行抽空，抽空过程中，控制Ⅱ号恒温装置26使收料容器14温度低于-180℃；
（ⅲ）调整HF气体的漏率
当所需物料漏率5×10-5Pa·m3/s~1.5×10-2Pa·m3/s时，控制Ⅰ号恒温装置25使HF供料容器10的温度保持在0~15℃，关闭WD阀门、W4阀门、W7阀门、W9阀门、W10阀门、WN1阀门，开启W1阀门、W2阀门、W3阀门向HF稳压罐11中充料，当II号压力计20的示数高于50000Pa时，开启W4阀门，通过VI号压力计24计算单位时间内进入标准体积罐13的物料量来计算得到该状态下的流量大小，调整HF质量流量计12开度直至物料漏率达到上述要求数值；当所需物料漏率大于1.5×10-2Pa·m3/s时，调整II号恒温装置26使HF供料容器10温度控制在-55℃~-45℃，关闭WD阀门、W4阀门、HF质量流量计12、W6阀门、W9阀门、W10阀门、WN1阀门，开启W1阀门、W2阀门、W3阀门向HF稳压罐11中充料，当II号压力计20的示数低于5000Pa，之后开启W4阀门，通过VI号压力计24计算单位时间内进入标准体积罐13的物料量来计算得到该状态下的流量大小，调整阀门W7开度直至物料漏率达到上述要求数值；
（ⅳ）向配料罐4中通入HF气体
开启WN1阀门，当标准体积罐13上的VI号压力计24示数大于或等于VII号压力计27示数时，开启WN2阀门，当VI号压力计24、VII号压力计27示数稳定后，开启W9阀门、W10阀门并关闭W8阀门、WN1阀门，使得HF供入配料罐4，开启真空泵机组18及WND3阀门、WND2阀门、WND1阀门，对标准体积罐13进行抽空处理，抽空过程中，控制Ⅱ号恒温装置26使收料容器14温度低于-180℃；
（ⅴ）对N2供料装置3抽空
依次开启ND阀门、N2阀门、N3阀门、N4阀门、N5阀门、N6阀门对N2供料装置3进行抽空，当抽空完毕后，关闭真空泵机组18及WND3阀门、WND2阀门、WND1阀门以及ND阀门；
（ⅵ）调整N2气体的漏率
当所需物料漏率5×10-5Pa·m3/s~1.5×10-2Pa·m3/s时，关闭N4阀门、N6阀门、N7阀门，开启N1阀门向N2稳压罐16中充料，当Ⅲ号压力计21示数高于50000Pa时，开启N2阀门，通过VI号压力计24计算单位时间内进入标准体积罐13的物料量来计算得到该状态下的流量大小，调整N2质量流量计17开度直至物料漏率达到上述要求数值，当所需物料漏率大于1.5×10-2Pa·m3/s时，关闭N3阀门、N2质量流量计17、N6阀门、N7阀门，开启N1阀门向N2稳压罐16中充料，当Ⅲ号压力计21示数低于5000Pa，开启N2阀门、N4阀门，通过VI号压力计24计算单位时间内进入标准体积罐13的物料量来计算得到该状态下的流量大小，调整N4阀门开度直至物料漏率达到上述要求数值；
（ⅶ）向配料罐4中通入N2气体
开启N7阀门，当VI号压力计24示数大于或等于VII号压力计27示数时，开启WN1阀门，VI号压力计24、VII号压力计27示数稳定后，关闭N5阀门、WN1阀门，开启N6阀门、N7阀门，使得N2供入配料罐4，然后开启真空泵机组18及WND3阀门、WND2阀门、WND1阀门，对标准体积罐13进行抽空处理，控制Ⅱ号恒温装置26使收料容器14温度低于-180℃。
本发明实现了各物料的定量调整与供给，保证了进入配料罐的物料流量与各自的含量是稳定不变的，由于试验过程中三种物料的流量有较大的区别，因此分别采用质量法控制WF6的流量和体积法控制HF、N2的流量，能够提高流量的控制精度和控制难度，阀门W7与阀门N4的使用，使本发明可以满足大物料漏率的要求。